[發明專利]一種實時視頻傳輸方法和系統

有效

• 申請號: 201810083545.1
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108377427B
• 公開（公告）日: 2021-11-26
• 發明（設計）人: 段垚
• 申請（專利權）人: 明博教育科技股份有限公司
• 主分類號: H04N21/647
• 分類號: H04N21/647;H04N21/6405
• 代理公司: 北京天悅專利代理事務所(普通合伙) 11311
• 代理人: 田明;任曉航

本發明涉及一種實時視頻傳輸方法和系統。方法包括發送端將視頻流切分為數據包且按順序發送出去，記錄數據包的初次發送時間和上次發送時間；接收端接收數據包，根據編號判斷數據包是否有丟包、亂序或重復，記錄丟失包的序號；接收端每間隔負確認間隔t₁檢查丟失的數據包，如果有，將丟包的序號和收到的數據包的序號范圍封裝在負確認包中，發給發送端，每間隔正確認間隔t₂檢查丟失的數據包，如果沒有丟包，將收到的數據包的序號范圍封裝在一個正確認包中，發給發送端；發送端接收來自各個接收端的確認包，統計接收數和丟失數；判斷是否需要重傳，若需要則重傳。本發明的方法和系統聯合正確認和負確認機制，更好地應對突發性丟包和數據延遲。

技術領域

本發明屬于視頻數據傳輸領域，具體涉及一種實時視頻傳輸方法和系統。

背景技術

無線局域網(WLAN)等無線傳輸技術被廣泛用于小范圍的高容量數據通信，例如在課堂或會議室中傳輸實時視頻流。但是，比起有線傳輸，無線傳輸具有高誤碼率和高丟包率的缺點，使得實時視頻流的傳輸品質受到影響。為了克服丟包的問題，可以在網絡協議棧的不同層級采取措施，例如802.11協議在單播模式下會進行有限次數的重傳，從而可以將丟包率控制在0.1％以下；TCP協議通過傳輸層的重傳，可完全克服丟包；然而，上述措施只適用于單播模式。為了節約帶寬，通常希望在一對多的視頻傳輸中采用組播或廣播模式。在組播或廣播模式下，802.11協議以及UDP協議均不會重傳，這往往會導致最終丟的包率高到不可接受(例如2％-10％)，導致視頻流出現嚴重的畫質降低。

為了減小或者消除組播或廣播模式下的丟包問題，業界已經提出了多種可靠的組播協議，例如NORM，PGM等。其核心思想一般都包括讓接收端檢測丟包，并發送“負確認包(NAK)”到發送端，讓發送端重發丟失的包。

這些可靠的組播協議的確能實現可靠的數據傳輸(即消除了丟包)，但往往對數據傳輸的延遲優化不夠，多次的重傳可造成較大的延遲。實時視頻流的傳輸要求較高的畫面質量，但同時也要求畫面延遲足夠低，好的實時視頻組播協議需要合理的兼顧這兩方面的要求。

WLAN這樣的高丟包率網絡的另一個挑戰是，丟包往往具有突發性，即大部分時間丟包率處于較低水平，但一些較短的時間段內(如0.1-2秒)，丟包率變得很高，甚至完全不通，這通常是突發的干擾或障礙物遮擋(如行人)造成的。在這些時間段內，前述負確認包(NAK)也可能丟失，為此還需要采用重復發送負確認包等措施來確保可靠的傳輸，這同時增加了延遲和網絡帶寬的占用。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的是提供一種實時視頻傳輸方法和系統，能解決組播或廣播模式下突發性的丟包問題。

為達到以上目的，本發明采用的技術方案是：一種實時視頻傳輸方法，包括以下步驟：

(1)發送端將視頻流按順序切分為適合傳輸的數據包，并按順序編號，將編號附加于數據包中進行傳輸；

(2)發送端將所述數據包按順序發送出去，并記錄每個數據包的初次發送時間和上次發送時間；

(3)接收端接收所述數據包，根據編號判斷所述數據包是否有丟包、亂序或重復，根據判斷結果修正亂序和重復的數據包，并記錄丟失包的序號；

(4)接收端每間隔負確認間隔t₁檢查丟失的數據包，如果有，將丟包的序號和收到的數據包的序號范圍封裝在一個負確認包中，發給發送端，

接收端每間隔正確認間隔t₂檢查丟失的數據包，如果沒有丟包，將收到的數據包的序號范圍封裝在一個正確認包中，發給發送端；

(5)發送端接收來自各個接收端的確認包，對每個數據包的接收數和丟失數進行統計；

(6)判斷每個數據包需要重傳或放棄重傳。